Разработка и расчет фаочувствительного выпрямителя

ФЧВ служит для выделения полезного сигнала пропорционального напряжению на активном сопротивлении. Для работы ФЧВ необходимы управляющие импульсы, которые формируются из сигнала, пропорционального току, блоками УО (усилитель-ограничитель) и К (компаратор с положительной обратной связью). В данном случае ФЧВ построен на ОУ с применением аналоговых ключей.

Рисунок 3.7 - ФВЧ на аналоговых ключах.

Схема ФЧВ на ОУ приведена на рисунке 3.7.

Резисторы равны между собой и имеют номинал 10 кОм.

Если К2 замкнут и К1 разомкнут, то получаем схему инвертирующего усилителя с коэффициентом передачи К= - 1.

Если К2 разомкнут, К1 замкнут, то для анализа схемы необходимо воспользоваться методом наложения. Сигнал, который подается на резистор, подключенный к инвертирующему входу, усиливается с коэффициентом К= -1,т.е Uвых’ =-Uвх. Сигнал, который подается на неинвертирующий вход ОУ усиливается в 2 раза,

, т.е Uвых’’=2Uвх.

Просуммировав Uвых’ и Uвых’’ получим Uвых =Uвх, т.е коэффициент передачи при таком положении ключей равен K=1.

Ниже приведены временные диаграммы сигналов, поясняющие принцип работы ФЧВ на ОУ.

Рисунок 3.8 - Временные диаграммы сигналов.

Как видно из диаграмм, сигнал, совпадающий по фазе с управляющими импульсами по фазе имеет на выходе постоянную составляющую, а сигнал сдвинутый на 90 град. не имеет на выходе постоянной составляющей. Т.о, если в качестве управляющих импульсов мы будем использовать прямоугольные импульсы, совпадающие по фазе с током, то на выходе ФЧВ будет присутствовать постоянная составляющая пропорциональная напряжению на активном сопротивлении катушки индуктивности. Для выделения постоянной составляющей на выходе ФЧВ необходимо установить фильтр нижних частот.

В качестве микросхемы АК рекомендуется использовать ИМС K590КН4. Т.к. управляющие импульсы, подаваемые на вход микросхемы должны иметь логические уровни, а компаратор выдает двухполярные импульсы, то для преобразования импульсов необходимо установить цепочку, состоящую из R1 и VD1.

Рисунок 3.9 - Схема ФЧВ.

В качестве VD1 выберу Д814В (Uст=9,75 В, Iст.мин=3 мА,

Iст.макс=32 мА), тогда R1:

Из ряда Е24 выберу R1 МЛТ 0,125Вт 1 кОм±5%= R8 МЛТ 0,125Вт 10 кОм±5%

В качестве DA3 выберу: К590КН4

В качестве DA1 выберу К140УД17А.

Параметры усилителя К140УД17А:

Напряжение питания ±(13,5 ÷ 16,5) В.

Коэффициент усиления 120 тыс.

Напряжение смещения 75 мкВ.

Скорость нарастания выходного напряжения 0,1 В/мкс.

Потребляемый ток 5 мА.

Частота единичного усиления 0,4 МГц

Другие стьтьи в тему

Расчет усилителя
Основные определения Усилительным устройством (усилителем) называется устройство, в нагрузку которого поступает усиленный по мощности входной сигнал. Эффект усиления сигнала по мощности наблюдается только в том случае, когда имеется источник энергии, за счет которого можно увеличи ...

Разработка устройства управления на базе микроконтроллера AVR семейства Classic фирмы Atmel
Микропроцессором (МП) называют построенное на одной или нескольких БИС/СБИС программно-управляемое устройство, осуществляющее процесс обработки информации и управление им. МП - центральный процессорный элемент микропроцессорной системы, в которую также входят память и устройства вв ...

Разделы

Радиоэлектроника и телекоммуникации © 2019 : www.techelements.ru